電機及電氣技術(shù)實驗臺直流電機認識的實驗
電機及電氣技術(shù)實驗臺直流電機認識的實驗是熟悉他勵電動機(即并勵電動機按他勵方式)的接線、起動、改變電機轉(zhuǎn)向與調(diào)速的方法。
電動機及電氣技術(shù)實訓(xùn)臺直線DC電動機認知的實訓(xùn)
一、實訓(xùn)目的
1、學(xué)習(xí)掌控把握掌控把握電動機實訓(xùn)的基礎(chǔ)要求與安全實操注意事項。
2、認知在直線DC電動機實訓(xùn)中所用的電動機、儀表、變阻器等集合套件及使用方法。
3、熟悉他勵電動機(即并勵電動機按他勵方法)的接線、起動、改變電動機轉(zhuǎn)向與調(diào)動速度的方法。
二、預(yù)習(xí)要點
1、如何正確選用使用儀表器具儀表。特別是電壓（V）（V）表電流（A）（A）表的測量界限。
2、直線DC電動機起動時，為什么在電樞線路中需要串接起動變阻器? 不串接會產(chǎn)生什么嚴重后果?
3、直線DC電動機起動時，勵磁線路串接的磁場變阻器應(yīng)調(diào)至什么位置? 為什么? 若勵磁線路斷開造成失磁時,會產(chǎn)生什么嚴重后果?
4、直線DC電動機調(diào)動速度及改變轉(zhuǎn)向的方法。
三、實訓(xùn)內(nèi)容
1、理解電源控制屏中的電樞電源、勵磁電源、校正直線DC測功機、變阻器、多測量界限直線DC電壓（V）（V）表、電流（A）（A）表及直線DC電動機的使用方法。
2、用伏安法測直線DC電動機和直線DC發(fā)電動機的電樞繞組的冷態(tài)電阻。
3、直線DC他勵電動機的起動、調(diào)動速度及改變轉(zhuǎn)向。
四、實訓(xùn)設(shè)備及控制屏上掛式模型塊件排列順序
1、實訓(xùn)設(shè)備
2、控制屏上掛式模型塊件排列順序
DQ22、DQ27、DQ31、DQ22、DQ29
五、實訓(xùn)說明及實操步驟
1、由實訓(xùn)指導(dǎo)人員簡介電動機及電氣技術(shù)實訓(xùn)臺各實操操作面板布置及使用方法，講解電動機實訓(xùn)的基礎(chǔ)要求，安全實操和注意事項。
2、用伏安法測電樞的直線DC電阻
圖2-1 測電樞繞組直線DC電阻接線圖
（1）按圖2-1接線，電阻R用DQ29上1800Ω和180Ω串聯(lián)共1980Ω阻值并調(diào)至大。A表選用DQ22上的直線DC安培表。開關(guān)S選用DQ31箱式掛式模型塊件上的雙刀雙擲開關(guān)。
（2）經(jīng)查驗無誤后接通電樞電源，并調(diào)至220V。調(diào)動R使電樞電流（A）（A）達到0.2A（如果電流（A）（A）太大，可能由于剩磁的作用使電動機旋轉(zhuǎn)，測量無法實行；如果此時電流（A）（A）太小，可能由于接觸電阻產(chǎn)生較大的誤差），迅速測取電動機電樞兩端電壓（V）（V）U和電流（A）（A）I。將電動機轉(zhuǎn)子分別旋轉(zhuǎn)三分之一和三分之二周，同樣測取U、I三組數(shù)值列于表2-1中。
（3）增大R使電流（A）（A）分別達到0.15A和0.1A，用同樣方法測取六組數(shù)值列于表2-1中。
取三次測量的平均值作為實際冷態(tài)電阻值
表2-1 室溫 ℃
表中：
（4）計算基準作業(yè)溫度（℃）（℃）時的電樞電阻
由實訓(xùn)直接測得電樞繞組電阻值，此值為實際冷態(tài)電阻值。冷態(tài)溫度（℃）（℃）為室溫。按下式換算到基準作業(yè)溫度（℃）（℃）時的電樞繞組電阻值：
式中Raref ——換算到基準作業(yè)溫度（℃）（℃）時電樞繞組電阻。（Ω）。
Ra——電樞繞組的實際冷態(tài)電阻。（Ω）。
θref ——基準作業(yè)溫度（℃）（℃），對于E級絕緣為75 ℃。
θa——實際冷態(tài)時電樞繞組的溫度（℃）（℃）。（℃）
3、直線DC儀表、變阻器的選用
直線DC儀表是按照電動機的規(guī)格限定值和實訓(xùn)中可能達到的大值來選用，變阻器按照實訓(xùn)要求來選用，并按電流（A）（A）的大小選用串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)的接法。
（1）電壓（V）（V）表測量界限的選用
如測量電動機兩端為220V的直線DC電壓（V）（V），選用直線DC電壓（V）（V）表為300V測量界限檔（也可用自動測量界限檔）。
（2）電流（A）（A）表測量界限的選用
因為直線DC并勵電動機的規(guī)格限定電流（A）（A）為1.1 A，測量電樞電流（A）（A）的電表A3可選用直線DC安培表的5A測量界限檔；規(guī)格限定勵磁電流（A）（A）小于0.16A，選用直線DCmAmA毫安表的200mA測量界限檔。
（3）變阻器的選用
變阻器選用的原則是按照實訓(xùn)中所需的阻值和流過變阻器大的電流（A）（A）來確定，電樞線路R1可選用DQ29掛式模型塊件的1.3A的90Ω與90Ω串聯(lián)電阻,磁場線路Rf1可選用DQ29掛式模型塊件的0.41A的900Ω與900Ω串聯(lián)電阻。
4、直線DC他勵電動機的起動準備
按圖2-2接線。圖中直線DC他勵電動機M用DQ09，其規(guī)格限定功率（W）（W）PN=185W，規(guī)格限定電壓（V）（V）UN=220V，規(guī)格限定電流（A）（A）IN=1.1 A,規(guī)格限定轉(zhuǎn)動速度nN=1500r/min,規(guī)格限定勵磁電流（A）（A）IfN＜0.16A。校正直線DC測功機MG作為測功機使用，RE為旋轉(zhuǎn)編碼器。直線DC電流（A）（A）表選用DQ22。Rf1用DQ29的1800Ω阻值作為直線DC他勵電動機勵磁線路串接的電阻。Rf2選用DQ27的1800Ω阻值的變阻器作為MG勵磁線路串接的電阻。R1選用DQ29的180Ω阻值作為直線DC他勵電動機的起動電阻，R2選用DQ27上的900Ω串900Ω加上900Ω并900Ω共2250Ω阻值作為MG的負載電阻。 接好線后，查驗M、MG及旋轉(zhuǎn)編碼器RE之間是否用聯(lián)軸器直接聯(lián)接好。
圖2-2 直線DC他勵電動機接線圖
5、他勵直線DC電動機起動步驟
（1）查驗按圖2-2的接線是否正確，電表的極性、測量界限選用是否正確，電動機勵磁線路接線是否牢固。--將電動機電樞串聯(lián)起動電阻R1、測功機MG的負載電阻R2、及MG的磁場線路電阻Rf2調(diào)到阻值大位置，M的磁場調(diào)動電阻Rf1調(diào)到小位置，斷開開關(guān)S，并確認斷開控制屏下方右邊的電樞電源開關(guān)，作好起動準備。
（2）開啟控制屏上的鑰匙開關(guān)，按下其上方的"啟動"按鈕，接通其下方左邊的勵磁電源開關(guān)，查看M及MG的勵磁電流（A）（A）值，調(diào)動Rf2使If2 等于校正值（100mA）并保持不變，再接通控制屏右下方的電樞電源開關(guān)，使M起動。
（3）調(diào)動控制屏上電樞電源"電壓（V）（V）調(diào)動"旋鈕，使電動機電樞端電壓（V）（V）為220伏。減小起動電阻 R1阻值，直至短接。
（4）合上校正直線DC測功機MG的負載開關(guān)S，調(diào)動R2 阻值，使MG的負載電流（A）（A）IF 改變，即直線DC電動機M的輸出轉(zhuǎn)矩T2 改變（調(diào)不一樣的IF值，查對應(yīng)于If2=100mA時的校正彎彎曲線表T2=f(IF)，可得到M不一樣的輸出轉(zhuǎn)矩T2值）。
（5）調(diào)動他勵電動機的轉(zhuǎn)動速度
分別改變串入電動機M電樞線路的調(diào)動電阻R1和勵磁線路的調(diào)動電阻Rf1，查看轉(zhuǎn)動速度改變情況。
（6）改變電動機的轉(zhuǎn)向
將電樞串聯(lián)起動變阻器R1的阻值調(diào)回到大值，先切斷控制屏上的電樞電源開關(guān)，然后切斷控制屏上的勵磁電源開關(guān)，使他勵電動機停機。在斷電情況下，將電樞（或勵磁繞組）的兩端接線對調(diào)后，再按他勵電動機的起動步驟起動電動機，并查看電動機的轉(zhuǎn)向及轉(zhuǎn)動速度表顯露的轉(zhuǎn)動速度。
六、注意事項
1、直線DC他勵電動機起動時，須將勵磁線路串聯(lián)的電阻Rf1調(diào)至小，先接通勵磁電源,使勵磁電流（A）（A）大,同時必須將電樞串聯(lián)起動電阻R1調(diào)至大,然后方可接通電樞電源。使電動機正常起動。起動后，將起動電阻R1調(diào)至零，使電動機正常作業(yè)。
2、直線DC他勵電動機停機時，必須先切斷電樞電源，然后斷開勵磁電源。同時必須將電樞串聯(lián)的起動電阻R1調(diào)回到大值，勵磁線路串聯(lián)的電阻Rf1調(diào)回到小值。給下次起動作好準備。
3、測量前注意儀表的測量界限、極性及其接法，是否符合要求。
4、若要測量電動機的轉(zhuǎn)矩T2 ，必須將校正直線DC測功機MG的勵磁電流（A）（A）調(diào)動到校正值：100mA，以便從校正彎彎曲線中查出電動機M的輸出轉(zhuǎn)矩。
七、實訓(xùn)報告
1、畫出直線DC他勵電動機電樞串電阻起動的接線圖。說明電動機起動時，起動電阻R1和磁場調(diào)動電阻Rf1應(yīng)調(diào)到什么位置?為什么?
2、在電動機輕載及規(guī)格限定負載時，增大電樞線路的調(diào)動電阻，電動機的轉(zhuǎn)動速度如何改變？增大勵磁線路的調(diào)動電阻，轉(zhuǎn)動速度又如何改變？
3、用什么方法可以改變直線DC電動機的轉(zhuǎn)向？
4、在他勵直線DC電動機啟動時，為什么要先加勵磁電源后加電樞電源？
5、為什么要求直線DC他勵電動機磁場線路的接線要牢固？起動時電樞線路必須串聯(lián)起動變阻器？
一、實訓(xùn)目的
1、學(xué)習(xí)掌控把握掌控把握電動機實訓(xùn)的基礎(chǔ)要求與安全實操注意事項。
2、認知在直線DC電動機實訓(xùn)中所用的電動機、儀表、變阻器等集合套件及使用方法。
3、熟悉他勵電動機(即并勵電動機按他勵方法)的接線、起動、改變電動機轉(zhuǎn)向與調(diào)動速度的方法。
二、預(yù)習(xí)要點
1、如何正確選用使用儀表器具儀表。特別是電壓（V）（V）表電流（A）（A）表的測量界限。
2、直線DC電動機起動時，為什么在電樞線路中需要串接起動變阻器? 不串接會產(chǎn)生什么嚴重后果?
3、直線DC電動機起動時，勵磁線路串接的磁場變阻器應(yīng)調(diào)至什么位置? 為什么? 若勵磁線路斷開造成失磁時,會產(chǎn)生什么嚴重后果?
4、直線DC電動機調(diào)動速度及改變轉(zhuǎn)向的方法。
三、實訓(xùn)內(nèi)容
1、理解電源控制屏中的電樞電源、勵磁電源、校正直線DC測功機、變阻器、多測量界限直線DC電壓（V）（V）表、電流（A）（A）表及直線DC電動機的使用方法。
2、用伏安法測直線DC電動機和直線DC發(fā)電動機的電樞繞組的冷態(tài)電阻。
3、直線DC他勵電動機的起動、調(diào)動速度及改變轉(zhuǎn)向。
四、實訓(xùn)設(shè)備及控制屏上掛式模型塊件排列順序
1、實訓(xùn)設(shè)備
| 序 號 | 型 號 | 名 稱 | 數(shù) 量 |
| 1 | DQ03-1 | 導(dǎo)軌、旋轉(zhuǎn)編碼器及數(shù)字顯露轉(zhuǎn)動速度表 | 1 套 |
| 2 | DQ19 | 校正直線DC測功機 | 1 臺 |
| 3 | DQ09 | 直線DC他（并）勵電動機 | 1 臺 |
| 4 | DQ22 | 直線DC數(shù)字電壓（V）（V）、mAmA毫安、安培表 | 2 件 |
| 5 | DQ27 | 三相可調(diào)電阻器 | 1 件 |
| 6 | DQ29 | 可調(diào)電阻器、電容器 | 1 件 |
| 7 | DQ31 | 波動線測量試驗及開關(guān)板 | 1 件 |
DQ22、DQ27、DQ31、DQ22、DQ29
五、實訓(xùn)說明及實操步驟
1、由實訓(xùn)指導(dǎo)人員簡介電動機及電氣技術(shù)實訓(xùn)臺各實操操作面板布置及使用方法，講解電動機實訓(xùn)的基礎(chǔ)要求，安全實操和注意事項。
2、用伏安法測電樞的直線DC電阻
圖2-1 測電樞繞組直線DC電阻接線圖
（1）按圖2-1接線，電阻R用DQ29上1800Ω和180Ω串聯(lián)共1980Ω阻值并調(diào)至大。A表選用DQ22上的直線DC安培表。開關(guān)S選用DQ31箱式掛式模型塊件上的雙刀雙擲開關(guān)。
（2）經(jīng)查驗無誤后接通電樞電源，并調(diào)至220V。調(diào)動R使電樞電流（A）（A）達到0.2A（如果電流（A）（A）太大，可能由于剩磁的作用使電動機旋轉(zhuǎn)，測量無法實行；如果此時電流（A）（A）太小，可能由于接觸電阻產(chǎn)生較大的誤差），迅速測取電動機電樞兩端電壓（V）（V）U和電流（A）（A）I。將電動機轉(zhuǎn)子分別旋轉(zhuǎn)三分之一和三分之二周，同樣測取U、I三組數(shù)值列于表2-1中。
（3）增大R使電流（A）（A）分別達到0.15A和0.1A，用同樣方法測取六組數(shù)值列于表2-1中。
取三次測量的平均值作為實際冷態(tài)電阻值
表2-1 室溫 ℃
| 序號 | U（V） | I（A） | R（ 平均）（Ω） | Ra（Ω） | Raref（Ω） | |
| 1 | Ra11= | Ra1= | ||||
| Ra12= | ||||||
| Ra13= | ||||||
| 2 | Ra21= |
Ra2= |
||||
| Ra22= | ||||||
| Ra23= | ||||||
| 3 | Ra31= | Ra3= | ||||
| Ra32= | ||||||
| Ra33= | ||||||
（4）計算基準作業(yè)溫度（℃）（℃）時的電樞電阻
由實訓(xùn)直接測得電樞繞組電阻值，此值為實際冷態(tài)電阻值。冷態(tài)溫度（℃）（℃）為室溫。按下式換算到基準作業(yè)溫度（℃）（℃）時的電樞繞組電阻值：
式中Raref ——換算到基準作業(yè)溫度（℃）（℃）時電樞繞組電阻。（Ω）。
Ra——電樞繞組的實際冷態(tài)電阻。（Ω）。
θref ——基準作業(yè)溫度（℃）（℃），對于E級絕緣為75 ℃。
θa——實際冷態(tài)時電樞繞組的溫度（℃）（℃）。（℃）
3、直線DC儀表、變阻器的選用
直線DC儀表是按照電動機的規(guī)格限定值和實訓(xùn)中可能達到的大值來選用，變阻器按照實訓(xùn)要求來選用，并按電流（A）（A）的大小選用串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)的接法。
（1）電壓（V）（V）表測量界限的選用
如測量電動機兩端為220V的直線DC電壓（V）（V），選用直線DC電壓（V）（V）表為300V測量界限檔（也可用自動測量界限檔）。
（2）電流（A）（A）表測量界限的選用
因為直線DC并勵電動機的規(guī)格限定電流（A）（A）為1.1 A，測量電樞電流（A）（A）的電表A3可選用直線DC安培表的5A測量界限檔；規(guī)格限定勵磁電流（A）（A）小于0.16A，選用直線DCmAmA毫安表的200mA測量界限檔。
（3）變阻器的選用
變阻器選用的原則是按照實訓(xùn)中所需的阻值和流過變阻器大的電流（A）（A）來確定，電樞線路R1可選用DQ29掛式模型塊件的1.3A的90Ω與90Ω串聯(lián)電阻,磁場線路Rf1可選用DQ29掛式模型塊件的0.41A的900Ω與900Ω串聯(lián)電阻。
4、直線DC他勵電動機的起動準備
按圖2-2接線。圖中直線DC他勵電動機M用DQ09，其規(guī)格限定功率（W）（W）PN=185W，規(guī)格限定電壓（V）（V）UN=220V，規(guī)格限定電流（A）（A）IN=1.1 A,規(guī)格限定轉(zhuǎn)動速度nN=1500r/min,規(guī)格限定勵磁電流（A）（A）IfN＜0.16A。校正直線DC測功機MG作為測功機使用，RE為旋轉(zhuǎn)編碼器。直線DC電流（A）（A）表選用DQ22。Rf1用DQ29的1800Ω阻值作為直線DC他勵電動機勵磁線路串接的電阻。Rf2選用DQ27的1800Ω阻值的變阻器作為MG勵磁線路串接的電阻。R1選用DQ29的180Ω阻值作為直線DC他勵電動機的起動電阻，R2選用DQ27上的900Ω串900Ω加上900Ω并900Ω共2250Ω阻值作為MG的負載電阻。 接好線后，查驗M、MG及旋轉(zhuǎn)編碼器RE之間是否用聯(lián)軸器直接聯(lián)接好。
圖2-2 直線DC他勵電動機接線圖
5、他勵直線DC電動機起動步驟
（1）查驗按圖2-2的接線是否正確，電表的極性、測量界限選用是否正確，電動機勵磁線路接線是否牢固。--將電動機電樞串聯(lián)起動電阻R1、測功機MG的負載電阻R2、及MG的磁場線路電阻Rf2調(diào)到阻值大位置，M的磁場調(diào)動電阻Rf1調(diào)到小位置，斷開開關(guān)S，并確認斷開控制屏下方右邊的電樞電源開關(guān)，作好起動準備。
（2）開啟控制屏上的鑰匙開關(guān)，按下其上方的"啟動"按鈕，接通其下方左邊的勵磁電源開關(guān)，查看M及MG的勵磁電流（A）（A）值，調(diào)動Rf2使If2 等于校正值（100mA）并保持不變，再接通控制屏右下方的電樞電源開關(guān)，使M起動。
（3）調(diào)動控制屏上電樞電源"電壓（V）（V）調(diào)動"旋鈕，使電動機電樞端電壓（V）（V）為220伏。減小起動電阻 R1阻值，直至短接。
（4）合上校正直線DC測功機MG的負載開關(guān)S，調(diào)動R2 阻值，使MG的負載電流（A）（A）IF 改變，即直線DC電動機M的輸出轉(zhuǎn)矩T2 改變（調(diào)不一樣的IF值，查對應(yīng)于If2=100mA時的校正彎彎曲線表T2=f(IF)，可得到M不一樣的輸出轉(zhuǎn)矩T2值）。
（5）調(diào)動他勵電動機的轉(zhuǎn)動速度
分別改變串入電動機M電樞線路的調(diào)動電阻R1和勵磁線路的調(diào)動電阻Rf1，查看轉(zhuǎn)動速度改變情況。
（6）改變電動機的轉(zhuǎn)向
將電樞串聯(lián)起動變阻器R1的阻值調(diào)回到大值，先切斷控制屏上的電樞電源開關(guān)，然后切斷控制屏上的勵磁電源開關(guān)，使他勵電動機停機。在斷電情況下，將電樞（或勵磁繞組）的兩端接線對調(diào)后，再按他勵電動機的起動步驟起動電動機，并查看電動機的轉(zhuǎn)向及轉(zhuǎn)動速度表顯露的轉(zhuǎn)動速度。
六、注意事項
1、直線DC他勵電動機起動時，須將勵磁線路串聯(lián)的電阻Rf1調(diào)至小，先接通勵磁電源,使勵磁電流（A）（A）大,同時必須將電樞串聯(lián)起動電阻R1調(diào)至大,然后方可接通電樞電源。使電動機正常起動。起動后，將起動電阻R1調(diào)至零，使電動機正常作業(yè)。
2、直線DC他勵電動機停機時，必須先切斷電樞電源，然后斷開勵磁電源。同時必須將電樞串聯(lián)的起動電阻R1調(diào)回到大值，勵磁線路串聯(lián)的電阻Rf1調(diào)回到小值。給下次起動作好準備。
3、測量前注意儀表的測量界限、極性及其接法，是否符合要求。
4、若要測量電動機的轉(zhuǎn)矩T2 ，必須將校正直線DC測功機MG的勵磁電流（A）（A）調(diào)動到校正值：100mA，以便從校正彎彎曲線中查出電動機M的輸出轉(zhuǎn)矩。
七、實訓(xùn)報告
1、畫出直線DC他勵電動機電樞串電阻起動的接線圖。說明電動機起動時，起動電阻R1和磁場調(diào)動電阻Rf1應(yīng)調(diào)到什么位置?為什么?
2、在電動機輕載及規(guī)格限定負載時，增大電樞線路的調(diào)動電阻，電動機的轉(zhuǎn)動速度如何改變？增大勵磁線路的調(diào)動電阻，轉(zhuǎn)動速度又如何改變？
3、用什么方法可以改變直線DC電動機的轉(zhuǎn)向？
4、在他勵直線DC電動機啟動時，為什么要先加勵磁電源后加電樞電源？
5、為什么要求直線DC他勵電動機磁場線路的接線要牢固？起動時電樞線路必須串聯(lián)起動變阻器？
